数控机床故障维修中PMC的应用

李 东

（重庆红江机械有限责任公司，重庆 402162）

0 引言

随着经济与社会的不断发展，数控机床的使用越来越广泛，数控机床的技术水平也越来越先进，有效的提高了加工效率以及加工进度，满足了日益增长的现代机械化加工的需求。由于数控机床的自动化程度高，结构复杂，所以相对于普通机床设备来说故障率较高，工作人员对其进行维修诊断的过程当中也面临较大的工作难度，对于数控机床的维修人员的专业技术要求有着更高的标准。为了更好的保证数控机床可以充分发挥出其实际的作用功效，需要尽可能的采用正确的方法去处理数控机床常见的故障。

1 数控机床常见故障分类和处理

1.1 按故障发生的部位分类

在实际情况中，数控机床常见的故障，按照发生故障部位可以分为软件故障以及硬件故障。软件故障是工作人员在编程的过程当中出现一系列的失误，进而导致软件系统出现故障需要进行合理修改，通常情况下可以尽可能地修订机床参数或者修改程序的内容来排除故障。硬件故障只需要通过更换机床设备的相关元器件，就可以对其进行有效的排除。

1.2 按故障发生有无指示分类

常见的数控机床故障，按照有无指示可以分为有诊断显示故障以及无诊断显示故障两种。现代化的数控系统可以结合自身的使用情况进行自我诊断，一旦出现故障问题，数控机床会及时出现报警或者停机等自救现象，还会自动显示报警号，方便相关工作人员及时找到数控机床所在的故障位置。对于一些无诊断显示的故障，通常情况下是数控机床停在某位置不能正常运行，并且相关工作人员进行手动操作也没有解决办法，进而导致机械设备维修，工作人员只能根据故障前后不同的现象来分析判断数控机床的故障具体部位以及故障的原因，在一定程度上排除故障的难度，相较于诊断显示故障的难度更大。

1.3 按故障发生的概率分类

根据故障发生的概率，可以将故障的出现，根据必然性和偶然性，将故障分成随机性数控机床故障以及系统性数控机床故障。随机性的故障是出乎相关工作人员的意料、偶然出现的故障，所以相关工作人员在对于随机故障进行分析以及排查的过程当中，相对于系统故障来说，有着更大的工作量以及更难的工作难度[1]。在数控机床随机故障发生过程当中，很有可能是由于数控机床的相关结构局部出现错位或者松动，以及控制系统中元器件出现工作特性漂移等不同原因所导致，甚至还有可能是数控机床的相关零件部位由于质量问题而造成的一系列随机故障，相关工作人员在对随机故障进行排查过程当中需要进行数控机床的实际运行状况以及反复实验，加上相关工作人员的经验才可以完全排除。系统性故障是指系统和数控机床在某一特定的条件下，一定会出现的某种故障，相关工作人员可以根据数控机床运行过程当中存在的实际条件来对其进行故障的预判，从而做好有效的防御措施去改善当前出现故障的严重程度[2]。

2 数控机床PMC 故障诊断方式

2.1 数控机床故障发生的位置

（1）确定数控机床的实际运行状态。数控机床发生故障的过程中，相关诊断工作人员需要在第一时间首先确诊数控机床的实际运行状态。部分数控机床系统可以通过自身系统的面板来直接编辑数控机床的运行系统，但是在编辑系统的数控机床往往是不能正常的执行相关程序的，所以也就没有输出，无法进行正常的运作，对于这类数控机床的系统相关工作人员需要尽可能的确保数控机床的系统设定是处于自动启动的状态，否则给数控机床通电之后，数控机床系统将不会直接运行，进而出现类似于数控机床出现故障的现象。

（2）定位数控机床无法正常运行的实际原因。在数控机床系统正常运行的条件下，相关工作人员需要分析数控机床的故障，定位数控机床无法正常运行的直接原因。例如数控机床的润滑警报，主要是由于系统输出了润滑监控的状态；数控机床进给停止有可能是数控机床系统发出了进给保持的信号；换刀终止现象往往很有可能是由于运行过程中，数控机床的某一动作执行元件并没有接受到数控机床系统发出的输出信号，在一定程度上是由于定位不正常的原因所导致等。不同的数控机床故障是不同的故障原因所导致，相关工作人员需要尽可能地掌握数控机床的接口指示，全面详细了解数控机床正常运行的操作顺序，根据故障发生的实际具体情况逆向推断数控机床发生故障可能的原因以及可能的位置，进而采取有效措施及时进行数控机床的故障诊断。

（3）查找数控机床的故障点。工作人员在及时发现数控机床无法正常运行的原因之后，需要从输出点开始进行检查，尽可能地检查数控机床系统对于某个输出动作的输出点是否有输出信号，并且是否得到有效执行来进行合理的查找故障点。通过线路图对数控机床的相关有电部分的电路进行合理的排查。如果发现输出点没有正常的输出，则需要检查数控机床的输出程序，保证是否满足正常输出的实际条件，进而采取有效措施改进当前的输出条件，保证数控机床的合理输出。

2.2 利用PMC 诊断数控机床的电气故障

（1）根据PMC 报警信息号诊断故障。数控机床的程序主要属于数控机床厂家的二次研究开发，主要是通过工作人员对于数控机床的功能以及应用特点的全面分析，来编制报警文本以及动作顺序，进而有效地对数控机床的正常运行进行合理的监督管理，一旦出现故障的异常情况，数控机床会做出对应的报警处理，在工作人员对数控机床故障进行合理维修的时候，需要充分的运用报警信号作为诊断故障的依据。

（2）根据PMC 的I/O 状态来进一步判断数控机床的诊断故障。在数控机床正常运行过程当中，输出以及输入信号的传递主要是通过PMC 的I/O 状态来进行有效的实现，所以数控机床的部分故障往往会通过PMC 的I/O 接口通道体现出来。如果是数控机床输出或者输入部分出现故障，则可以通过简单的查看相关地址状态来进行合理的检测，进而快速判断出现故障的原因。

（3）通过梯形图监控诊断故障。通过对梯形图的分析可以有效的诊断数控机床出现的一系列故障。工作人员首先需要弄清楚数控机床的工作原理，进而了解动作顺序以及实际工作当中的相关连锁关系，然后利用系统的自诊断功能来进行有效的反应，当前所存在的一系列故障问题或者相关工作人员还可以通过机外的编程器，进而有效的查看梯形图的相关数据状态，通过分析输入输出以及标志位的实际状态，来合理地确定当前数控机床故障的发生原因。

（4）根据动作顺序诊断数控机床的故障。对于当前数控机床正常运行过程当中存在的逻辑顺序控制，都是严格的按照一定的顺序来进行正常的操作施工的，例如托盘以及刀具等装置的自动交换动作。这些控制机构如果出现故障，相关工作人员可以通过观察数控机床机械装置的实际运动过程，比较出现故障时候的运动状态与正常运作时的动作状态，有效结合梯形图状态监控，及时发现数控机床可能会出现的故障点，进而合理诊断病因，找出故障发生的相关原因。

（5）通过动态信号追踪数控机床的诊断故障。部分数控机床系统自带梯形图监控功能，工作人员可以通过调出梯形图画面，得到输出输入点的状态以及梯形图的实际执行的动态过程。工作人员调出梯形图，偶尔还需要通过机外的编程器，可以对在线的监控系统进行实际的运行。有些数控机床在发生故障过程当中，往往只是发生在一瞬间，相关工作人员查看标志，很有可能不能够通过肉眼直接观察，这个时候需要相关工作人员进行动态跟踪观察标志以及当前的状态变化以及后续发生故障的变化情况，根据PMC 的工作原理有效的做出对应的诊断信号。信号最终可以有效的对PMC 内部的所有信号未进行不同状态的实时跟踪，如果某一指定的信号发生异常的变化，该信号的发生变化状态就会存储在追踪器当中。相关工作人员可以调取追踪器当中的状态信息来对于数控机床的间歇故障进行有效的监控管理。

3 结束语

数控机床的相关维修工作人员需要充分的了解数控机床的实际运行功能以及运行状态，并且合理的操作一系列的功能界面，还需要对数控机床的正常操作以及故障操作有所区别认识。在维修故障过程当中，认真分析故障发生的实际情况以及当时的数控机床状态，合理的运用PMC 的诊断功能，进而有效的排除数控机床当前的故障问题。